2-hidroksietil metakrilat-kil nanokompozitlerinin sentezi, karakterizasyonu ve salım sistemlerinde kullanımının incelenmesi

Abstract

Çalışma kapsamında 2-hidroksietil metakrilat monomeri organik bir çapraz bağlayıcı veya farklı kil bileşikleri kullanılarak polimerize edilmiş ve poli(2-hidroksietil metakrilat) (PHEMA) hidrojelleri ve nanokompozitleri elde edilmiştir. Ürünler FTIR, XRD, DMA, SEM analizi ile karakterize edilmiştir. Ayrıca destile su ve farklı pH lardaki tampon çözeltiler içinde şişme davranışları incelenmiştir. Organik çapraz bağlayıcı olarak polietilenglikol(600)dimetakrilat (PEG(600)DMA) farklı oranlarda kullanılmıştır. PHEMA-kil nanokompozitlerinin sentezinde ise montmorillonit ve modifiye montmorillonit organik çapraz bağlayıcı ile aynı oranlarda kullanılmıştır. Organik çapraz bağlayıcı ve kil bileşiklerinin ürün özellikleri üzerindeki etkisi karşılaştırılmıştır. Ürünlerin salım sistemlerinde kullanımının incelenmesi amacıyla da, salisilik asit (SA) model bileşik olarak kullanılmış ve SA yükleme ve salım deneyleri gerçekleştirilmiştir.XRD ve FTIR analizleri sonucunda, düşük miktarda montmorillonit ile sentezlenen ürünlerin tamamen ayrılmış tabakalı nanokompozit yapısında olduğu, yüksek kil oranlarında ise aralanmış tabakalı yapının da birlikte bulunduğu gözlenmiştir. Modifiye montmorillonit ile sentezlenen ürünlerde ise ürünlerin büyük oranda tamamen dağılmış nanokompozit yapısında olduğu görülmüştür. SEM analizi sonucunda ise PEG(600)DMA ve montmorillonit ile sentezlenen ürünlerin gözenekli bir yapıda olduğu, modifiye montmorillonit ile sentezlenen ürünlerde ise gözenekli yapının oluşmadığı görülmüştür.PEG(600)DMA ile sentezlenen ürünler literatürdeki benzer çalışmalar ile karşılaştırıldığında daha yüksek şişme değerlerine sahiptir. Montmorillonit ile sentezlenen ürünlerde ise düşük kil oranlarında şişme değerinin arttığı gözlenmiştir. Bu ürünlerin özellikle yüksek pH değerine sahip çözeltilerde şişme denge değerinde büyük oranda artış olduğu tespit edilmiştir. Modifiye kil ve PEG(600)DMA ile sentezlenen ürünlerde bu durum gözlenmemiş, modifiye kilin yapıda artışı ile şişme değerleri düşmüştür.Salisilik asit yükleme ve salım deneyleri sonucunda ise, montmorillonit ile sentezlenen ürünlerin PEG(600)DMA ile sentezlenen ürünlere benzer performans gösterdikleri, hatta kil ile çapraz bağlanan ürünlerin daha yüksek SA yükleme kapasitesine sahip oldukları görülmüştür.

In the extension of the study, the 2-hydroxyethyl methacrylate monomer was polymerized by using organic crosslinker or different clay substances and poly (2-hydroxyethyl methacrylate) (PHEMA) hydrogels and nanocomposites were obtained. The products were characterized by FTIR, XRD, DMA and SEM analysis. Their swelling behaviours were also investigated in distilled water and different pH buffered solutions. Polyethyleneglycol(600)dimethacrylate was used as organic crosslinker in various ratios. In synthesis of PHEMA-clay nanocomposites, montmorillonite and modified montmorillonite were used in the same ratio with organic crosslinker. The effects of organic crosslinker on the product properties were compared with those of clay substances. To investigate the uses of products in released systems, salicylic acid was used as model compound and SA loading and releasing experiments were carried out.From XRD and FTIR analysis results, it was observed that the products synthesized with lower montmorillonite amounts were in exfoliated structure, but intercalated structure was also formed together with exfoliated structure in high clay contents. The products synthesized with modified montmorillonite were highly exfoliated in structure even at high clay content. From SEM analysis results, it was observed that the products synthesized with PEG(600)DMA and montmorillonite were in porous structure. But this porous structure was not formed in the presence of modified montmorillonite.The products synthesized with PEG(600)DMA have higher swelling degrees by considering with similar studies in literature. In the products with montmorillonite, it was observed that equilibrium swelling degree increased in the presence of lower clay ratio. It was determined that the swelling degrees of these products especially in the alkaline solutions increased. This situation was not observed in the products synthesized with modified clay and PEG(600)DMA. The swelling degree decreased with increasing of modified clay in polymer structure.From the SA loading and releasing studies, it was determined that the products synthesized with PEG(600)DMA and montmorillonite have similar performance. Furthermore, the products crosslinked with montmorillonite have higher SA loading capacity.